C++11 std::atomic_fetch_add vs __sync_fetch_and_add

C++11 std::atomic_fetch_add vs __sync_fetch_and_add

本文关键字：add fetch sync and vs atomic std C++11      更新时间：2023-10-16

我目前无法正确理解新std::atomic类型的用法。对于我的情况，我有以下假设：

  1. 我在内存中存储了uint64_t值的连续内存位置
  2. 我有两种访问方式—简单增量和原子增量

最初我实现了类似的方法

uint64_t inc(const size_t pos) { return _data[pos]++; }
uint64_t atomic_inc(const size_t pos) { return __sync_fetch_and_add(&_data[pos], 1); }

现在我想把它正确地移植到C++11，并想知道我应该如何正确地处理它。根据我对std:：atomic_fetch_add的理解，基本上需要一个原子积分值来实现这一点。然而，我需要如何正确地实现这一点，以便使用原子变量指向某个位置并增加值？

谢谢！

您不能使用C++11工具来获得对未声明为原子类型的变量的原子访问。您需要将uint64_t的数组替换为std::atomic<uint64_t>的数组。在许多平台上，这将具有与普通uint64_t相同的大小和对齐方式，但所有操作都是原子操作。

然后可以使用data[pos].fetch_add(1,memory_order)对指定的memory_order执行原子增量。如果您需要std::memory_order_seq_cst的内存顺序（这可能是最接近GCC __sync_fetch_and_add的），那么可以省略内存顺序，或者您可以使用增量运算符，例如data[pos]++。

你不能。

一个C++11原子对象封装了它的基类型。它不提供对其值的lvalue访问，也不能将其设置为对基础类型的预先存在的对象（在给定的内存位置）提供原子操作。

根据平台的不同，任何给定的原子类型都可能有特殊要求（例如更强的对齐约束）或需要辅助数据（大多数原子类型不能保证是无锁定的）

做您想做的事情仍然需要特定于平台的功能。

如果你想做非原子增量，你能得到的最接近的是：

  atomic<uint64_t> data(initial_value);
  data.store(data.load(memory_order_relaxed) + 1, memory_order_relaxed);

这仍然会执行原子加载和存储，但不会执行内存围栏或原子读修改写操作。

相关文章：